【三小时学会Kubernetes！（四）】Deployment实践

2022-10-24 09:12:50

Deployment 部署

Kubernetes 部署可以帮助每一个应用程序的生命都保持相同的一点：那就是变化。此外，只有挂掉的应用程序才会一尘不变，否则，新的需求会源源不断地涌现，更多代码会被开发出来、打包以及部署。这个过程中的每一步都有可能出错。

部署资源可以自动化应用程序从一版本升迁到另一版本的过程，并保证服务不间断，如果有意外发生，它可以让我们迅速回滚到前一个版本。

部署实践

现在我们有两个 Pod 和一个服务开放，而且它们之间有负载均衡（如图 19 所示）。我们提到过现有的 Pod 还远远不够完美。需要分开管理每一个 Pod（创建、更新、删除和监视他们的情况）。快速更新和迅速回滚根本不可能！这样是不行的，部署 Kubernetes 资源可以解决这里的每个问题。

图19：现状

在继续下面的内容之前，让我们复述下我们的目标，通过概述可以让我们更好的理解部署资源的清单文件的定义。我们想要的是：

映像 rinormaloku/sentiment-analysis-frontend 的两个 Pod；
部署期间服务不间断；
Pod 贴有标签 app: sa-frontend，所以我们可以通过 sa-frontend-lb 服务找到各个服务。

在下一节中，我们可以将这些需求反映到部署的定义中。

Deployment 部署的定义

如下资源定义的YAML文件可以达成以上所有提到的点：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment                                          # 1
metadata:
  name: sa-frontend
spec:
  replicas: 2                                             # 2
  minReadySeconds: 15
  strategy:
    type: RollingUpdate                                   # 3
    rollingUpdate:
      maxUnavailable: 1                                   # 4
      maxSurge: 1                                         # 5
  template:                                               # 6
    metadata:
      labels:
        app: sa-frontend                                  # 7
    spec:
      containers:
        - image: rinormaloku/sentiment-analysis-frontend
          imagePullPolicy: Always                         # 8
          name: sa-frontend
          ports:
            - containerPort: 80

#1 kind：部署；

#2 replicas：是部署 Spec 对象的一个属性，定义了我们想运行多少的 Pod。所以是 2；

#3 type：指定从当前版本升迁到下个版本的时候，部署使用的策略。此处的策略 RollingUpdate 可以保证部署期间服务不间断；

#4 maxUnavailable：是 RollingUpdate 对象的一个属性，定义了在升级的时候，最大允许停止的 Pod 数量（与希望的状态相比）。对我们的部署来说，我们有 2 个副本，这意味着在一个 Pod 停止后，我们还会有另外一个 Pod 运行，所以可以保证应用程序可访问；

#5 maxSurge：是 RollingUpdate 对象的另一个属性，定义了添加到部署的最大 Pod 数量（与希望的状态相比）。对我们的部署来说，这意味着在向新版本迁移的时候，我们可以加一个 Pod，那么我们可以同时拥有个 3 个 Pod；

#6 template：指定 Pod 的模板，部署在创建新 Pod 的时候，会用到该模板。很可能这个非常相似的 Pod 会立即吸引你；

#7 app: sa-frontend：根据模板创建的 Pod 将被贴上该标签；

#8 imagePullPolicy：当设置成 Always 的时候，每一次新部署都会重新获取容器映像。

坦白来说，这一堆的文本让我更糊涂了，所以还是让我们来看个例子：

kubectl apply -f sa-frontend-deployment.yaml
deployment "sa-frontend" created

照例让我们确认是否一切如约履行了：

kubectl get pods
NAME                           READY     STATUS    RESTARTS   AGE
sa-frontend                    1/1       Running   0          2d
sa-frontend-5d5987746c-ml6m4   1/1       Running   0          1m
sa-frontend-5d5987746c-mzsgg   1/1       Running   0          1m
sa-frontend2                   1/1       Running   0          2d

现在我们有 4 个运行中的 Pod，两个是由部署创建的，而另外两个是我们手动创建的。通过 kubectl delete pod 命令删除其中一个手动创建的 Pod。

练习：删除其中一个部署创建的 Pod，看看结果怎样。在阅读如下的解释前，请先想想原因。

解释：删除一个 Pod 后，部署注意到当前的状态（只有 1 个 Pod 在运行）与希望的状态（2 个 Pod 处于运行状态），所以它会再启动一个 Pod。

那么，除了保持希望的状态外，使用部署还有什么好处？让我们先来看看好处。

好处 1：采用零停机时间部署(Zero-downtime)

产品经理带着新的需求来找我们，说客户想要在前端加一个绿色的按钮。开发者写好了代码后，只需提供给我们一样必须的东西，容器映像 rinormaloku/sentiment-analysis-frontend:green。然后就该我们了，我们需要采用零停机时间部署，这项工作很难吗？让我们试试看！

编辑 deploy-frontend-pods.yaml 文件，将容器映像改为新的映像：rinormaloku/sentiment-analysis-frontend:green。保存变更，并运行如下命令：

kubectl apply -f deploy-frontend-green-pods.yaml --record
deployment "sa-frontend" configured

让我们通过如下命令检查下上线的状态：

kubectl rollout status deployment sa-frontend
Waiting for rollout to finish: 1 old replicas are pending termination...
Waiting for rollout to finish: 1 old replicas are pending termination...
Waiting for rollout to finish: 1 old replicas are pending termination...
Waiting for rollout to finish: 1 old replicas are pending termination...
Waiting for rollout to finish: 1 old replicas are pending termination...
Waiting for rollout to finish: 1 of 2 updated replicas are available...
deployment "sa-frontend" successfully rolled out

从部署上看来，上线已经成功。在这个过程中副本被逐个替换。意味着应用程序始终在线。在继续下面的内容前，先让我们来确认一下更新确实有效。

确认部署

让我们在浏览器中确认更新的结果。运行我们之前用到过的命令 minikube service sa-frontend-lb，它会打开浏览器。我们可以看到按钮 SEND 已更新了。

图20：绿色按钮

“RollingUpdate”背后的情况

在我们应用了新的部署后，Kubernetes 会将新状态与旧的相比。在我们的例子中，新状态需要两个
rinormaloku/sentiment-analysis-frontend:green 映像的 Pod。这与当前的运行状态不同，所以
Kubernetes 会执行 RollingUpdate。

图21：RollingUpdate 替换 Pod

这里的 RollingUpdate 会根据我们指定的规格执行，也就是“maxUnavailable: 1″和“maxSurge:
1″。这意味着部署需要终止一个 Pod，并且仅可以运行一个新的 Pod。这个过程会不断重复，一直到所有的 Pod被替换（如图 21 所示）。

我们继续介绍第二个好处。

声明：出于娱乐的目的，下面的部分我按照小说的形式来书写。

好处2：回滚到前一个状态

产品经理跑进办公室说，他遇到一个大麻烦！

产品经理大喊道：“产品环境中的应用程序有一个很关键的 bug！！需要马上回滚到前一个版本”。

你冷静地看着他，眼睛都没有眨一下，就转向了心爱的终端，然后开始敲：

kubectl rollout history deployment sa-frontend
deployments "sa-frontend"
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>
2         kubectl.exe apply --filename=sa-frontend-deployment-green.yaml --record=true

你看了一眼前一个部署，然后问产品经理：“上个版本很多 bug，那前一个版本运行得很完美吗？”

产品经理吼道：“是啊，你没听见我说嘛？！”

你没理他，你知道该如何处理，于是你开始敲：

kubectl rollout undo deployment sa-frontend --to-revision=1
deployment "sa-frontend" rolled back

然后，你轻轻地刷新了页面，之前的修改全都不见了！

产品经理瞠目结舌地看着你。

你拯救了大家！

完

我知道……这是个很无聊的故事。在 Kubernetes 出现之前，这个故事挺好的，更加戏剧化，让人高度紧张，而且这种状态持续了很长时间。那段旧时光还是很美好的！

大多数的命令都自带说明，只是有一些细节你需要自己搞清楚。为什么第一个版本中字段 CHANGE-CAUSE 的值为，而同时第二次改版的时候，CHANGE-CAUSE 的值为“kubectl.exe apply –filename=sa-frontend-deployment-green.yaml –record=true”。

你应该可以发现这是因为在应用新的映像的时候，我们用到了标志符 --record。

在下一节中，我们将使用之前所有的概念，完成整个架构。

来自：CSDN（微信号：CSDNnews），作者：Rinor Maloku，译者：弯月，责编：郭芮

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